hong_sjunhen
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế Máy biến áp điện lực ngâm dầu
1. Chọn sơ đồ điều chỉnh điện áp, căn cứvào công suất của máy biến áp là
250 kVA ta bốtrí đoạn dây điều chỉnh nằm ởlớp ngoài cùng, mỗi lớp điều chỉnh
được bốtrí thành hai nhóm trên dưới dây quấn nối tiếp với nhau và phân bố đều
trên toàn bộchiều cao dây quấn nên không xuất hiện lực chiều trục.
Các đầu phân áp được cực của bộ đổi nối ba pha. Dòng làm viêc định mức
qua các tiếp điểm chính là dòng định mức của dây quấn cao áp bằng 22,9 A.
Điện áp lớn nhất đặt lên hai đầu tiếp điểm của bộ đổi nối là:
- Điện áp làm việc Ulv= 10%.Uf2= 10%.6,3.103= 630 V
- Điện áp thửUth= 2.Ul
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
:I. Dây quấn hạ áp:
1. Sức điện động của một vòng dây:
uv = 4,44.f.BT.ST.10-4 = 4,44.50.1,6.181.10-4
= 6,43 V
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
8
2. Số vòng dây trong một pha của dây quấn hạ áp:
w1 =
43,6
231
=
u
U
v
1f = 35,93 ≈ 36 vòng
Như vậy điện áp một vòng dây
uv =
36
231
=
w
U
1
1f = 6,42 V
3. Mật độ dòng điện trung bình:
Theo công thức 13-18
Jcp =
76,21.250
42,6.4100
.94,0.746,0=
d.S
u.P
.k.746,0
12p
vn
n
= 3,39 A/mm2
4. Tiết diện vòng dây sơ bộ:
s1’ =
39,3
84,360
=
J
I
cp
1f = 106,44 mm2
Với điều kiện
SP = 250 kVA,
If1 = 360,84 A
Uđm = 400 V
S1’ = 106,44 mm2
Tra bảng XV, ta chọn kiểu dây quấn là kiểu quấn kép dây dẫn chữ nhật, do
công nghệ chế tạo đơn giản, rẻ, làm nguội tốt thích hợp với máy công suất nhỏ,
nhưng nó cũng có nhược điểm là độ bền cơ nhỏ, ta sẽ khắc phục nhược điểm này
trong quá trình chọn dây và thông số dây.
5. Số vòng dây của một lớp :
w11 =
2
36
=
n
w1 =18 vòng
n: Số lớp, vì quấn kép nên n = 2.
6. Chiều cao hướng trục của mỗi vòng dây:
hv1 =
1+18
33,39
=
1+w
l
11
1 = 2,07 cm = 20,7 mm
7. Căn cứ vào hv1 = 20,7 mm; tiết diện s1’ = 106,44 mm2, theo bảng VI.2, ta
chọn tiết diện mỗi vòng dây bao gồm 2 sợi chập song song, chia thành 2 lớp dây
(quấn ống kép ).
Kích thước dây hạ áp như sau:
PB – 2x 52,79x
5,20x6,4
02x1,4
8. Tiết diện thực của mỗi vòng dây
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
9
s1 = 2x79,52= 159,04 mm2
9. Mật độ dòng điện thực trong dây quấn
J1 =
04,159
84,360 = 2,27 A/mm2
10. Chiều cao tính toán của dây quấn hạ áp
l1 = hv1.(w11 + 1) + 1 = 2,05.(18+1) = 39,95 cm
a01 a
a1
b’ b
a11
11. Bề dày của dây quấn hạ áp
a1 = 2.a’+a11
a’: bề dày của 1 sợi dây, a’=4,6mm
a11: khoảng cách giữa hai lớp của dây quấn ống kép, chọn a11=5mm
a1 = 2.4,6 +5 = 14,2 mm = 1,42 cm
12. Đường kính trong dây quấn hạ áp:
D1’ = d+2a01
a01: 5mm = 0,5 cm; d= 16cm
D1’ = 16 +2.0,5 = 17 cm
13. Đường kính ngoài của dây quấn hạ áp:
D1” = D1’ + 2.a1
a1 = 1,42 cm, D1’ = 17 cm
D1” = 17+ 2.1,42 = 19,84 cm
14. Bề mặt làm lạnh của dây quấn hạ áp:
M1 = t.kK.π.(D1’+D1’’).l1.10-4
t: số trụ tác dụng, t = 3
kK hệ số xét đến sự che khuất bề mặt của dây quấn, kK = 0,75
thay vào:
M1 = 3.0,75.π.(17+19,84).39,95.10-4 = 1,04 m2
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
10
15. Trọng lượng đồng dây quấn hạ áp , theo công thức 13-76a
GCu1 = 5-11
"
1
'
1 10.s.w.
2
D+D
.t.28
= 04,159.36.
2
84,19+17
.3.28 .10-5 = 88,6 kg
II. Dây quấn cao áp
1. Chọn sơ đồ điều chỉnh điện áp, căn cứ vào công suất của máy biến áp là
250 kVA ta bố trí đoạn dây điều chỉnh nằm ở lớp ngoài cùng, mỗi lớp điều chỉnh
được bố trí thành hai nhóm trên dưới dây quấn nối tiếp với nhau và phân bố đều
trên toàn bộ chiều cao dây quấn nên không xuất hiện lực chiều trục.
Các đầu phân áp được cực của bộ đổi nối ba pha. Dòng làm viêc định mức
qua các tiếp điểm chính là dòng định mức của dây quấn cao áp bằng 22,9 A.
Điện áp lớn nhất đặt lên hai đầu tiếp điểm của bộ đổi nối là:
- Điện áp làm việc Ulv = 10%.Uf2 = 10%.6,3.103 = 630 V
- Điện áp thử Uth = 2.Ulv
Sơ đồ điều chỉnh điện áp
A x5 x4 x3 x2 x1
12 12
12
54 12
12
12
12 12
11 lớp bình 2 lớp điều
thường chỉnh
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
11
2. Số vòng dây cuộn cao áp ứng với Uđm
w2 =
231
10.3,6
.36=
U
U
.w
3
1f
2f
1
= 982 vòng
3. Điện áp ở một cấp điều chỉnh
Δu = 2,5%.U2 = 2,5%.6,3.103 = 157,5 V
4. Số vòng dây cao áp ở một cấp điều chỉnh:
wđược =
42,6
5,157
u v
U =Δ ≈ 24 vòng
5. Số vòng dây tương ứng trên các đầu phân áp
Điện áp Đầu dây Mức điều chỉnh Số vòng dây cao áp
6615,0 V X1 + 5% 982+2.24 = 1030 vòng
6457,5V X2 +2,5% 982+1.24 = 1006 vòng
6300,0V X3 0% 982 vòng
6142,5V X4 -2,5% 982 – 1.24 = 958 vòng
5985,0V X5 -5% 982-2.24=934 vòng
6. Mật độ dòng điện trong cuộn cao áp:
J2’ = 2Jcp – J1 = 2.3,39 – 2,27 = 4,51 A/mm2
7. Tiết diện dây cao áp sơ bộ:
s2’ =
51,4
9,22
J
I
'
2
2f = = 5,08 mm2
8. Căn cứ vào công suất máy biến áp 250 kVA, dòng If2 = 22,9 A, U2=6,3 kV,
s2’=5,08 mm2 tra bảng XV ta chọn kết cấu dây quấn là kiểu hình ống nhiều lớp
tiết diện tròn, ưu diểm của phương pháp này là công nghệ chế tạo đơn giản,
nhưng nhược điểm là độ tản nhiệt kém và độ bền cơ thấp, nhưng với công suất
của máy nhỏ thì ta có thể khắc phục được những nhược điểm này trong khi chọn
lựa thông số dây quấn và kiểu cách tản nhiệt.
Theo bảng VI.1 họn dây dẫn tròn mã hiệu PTEV có quy cách như sau:
PTEV-2x 36,4;
46,2
36,2
9. Tiết diện thực của mỗi vòng dây,
s2 = 2.4,36 = 8,72 mm2
10.Mật độ dòng điện thực trong mỗi vòng dây
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
12
J2 =
72,8
9,22
s
I
2
2f = = 2,62 A/mm2
11. Số vòng dây trong một lớp:
w12 = 1-
46.2.2
5,399
1-
d.n
l
'
22v
2 = = 81vòng
Trong đó:
l2 = l1 = 39,95 cm = 399,5 mm
nv2 là số sợi chập trong một vòng dây, nv2 = 2
12. Số lớp của dây quấn:
n12 =
81
1030
w
w
12
max2 = = 13 vòng
13. Điện áp làm việc giữa hai lớp kề nhau
u12 = 2.w12.uv = 2.81.6,42 = 1040,04 V
14. Căn cứ vào u12 = 1040 V, ta chọn cách điện giữa các lớp của dây quấn
hình ống nhiều lớp, chiều dày cách điện là δ12=0,12 mm, số lớp giấy cách điện là
2 lớp.
15. Như trên đã đề cập nhược điểm chính của kiểu dây quấn này là toả nhiệt
kém, để đảm bảo điều kiện toả nhiệt tốt ta quấn nên que nêm.
Bố trí dây quấn như sau:
Lớp thứ nhất đến lớp thứ 11: 80.11 = 891 vòng
Lớp thứ 12: 54 + 2.12 =78 vòng
Lớp thứ 13: 6.12 = 72 vòng
---------------------------------------------------------------------------
Tổng cộng 1030 vòng
16. Chiều dày dây quấn cao áp
Theo công thức 13-54a
a2 = d’.n12 + 2.δ12 (n12-1)
=2,46.13 + 2.0,12.(13-2) + 5= 34,8 mm=3,48 cm
17. Đường kính trong của dây quấn cao áp
D2’ = D1” + 2.a12
= 19,84 + 2.1,2 = 22,24 cm
18. Đường kính ngoài của dây quấn cao áp
D2” = D2’ + 2.a2
= 22,24 + 2.3,48 = 29,2cm
19. Khoảng cách giữa hai trụ cạnh nhau
C = D2” + a22
= 30,16 + 2,2 = 32,36 cm
20. Diện tích bề mặt làm lạnh của dây quấn
Dây quấn cao áp quấn trên nêm, nên theo công thức 13-59ab
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
13
M2 = 1,5.t. k.π.(D2’+D2”).l2
Trong đó: t số trụ tác dụng, t=3.
k là hệ số kể đến sự che khuất, ở đây ta lấy k = 0,88
M2 = 1,5.3.0,88.π.( 22,24+ 30,21).39,95.10-4
= 2,61 m2
21. Trọng lượng dây quấn cao áp
GCu2 = 28.t. 5-max22
"
2
'
2 10.w.s.
2
D+D
= 5-10.72,8.1030.
2
2,29+24,22
.3.28 = 194kg
160 5 14,2 12 34,8 22
φ161 40
φ164
φ165 20
3
φ179,2
φ183,2
φ186,2
φ191,2
φ226
Sơ đồ bố trí quận dây và kích thước chính
của dây quấn hạ áp và cao áp
III. Tính toán các tham số ngắn mạch
A. Tổn hao
1. Tổn hao chính
Đồ án môn học: thiết kế máy biến áp
14
- Tổn hao đồng trong dây quấn hạ áp
Theo công thức 13-75
PCu1 = 2,4.J2.GCu1
= 2,4.2,272.88,6 = 1096 W
- Tổn hao đồng trong dây quấn cao áp
PCu2 = 2,4.J2.GCu2
GCu2 = 28.t. 5-m®22
"
2
'
2 10.w.s.
2
D+D
= 5-10.72,8.982.
2
2,29+24,22
.3.28 = 185 kg
PCu2 = 2,4.2,622.185 = 3048 W
2. Tổn hao phụ trong dây quấn
Tổn hao phụ thường được ghép nối vào tổn hao chính thông qua hệ số tổn hao kf
, do đó việc xác định tổn hao phụ chính ...